1724

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ОТОПИТЕЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЯ

Для теплотехнической оценки здания пользуются величиной его удельной отопительной характеристики qо, которая отражает расход теплоты, приходящейся на единицу отапливаемой кубатуры здания.

Величина qо, Вт/(м3 С), определяется по формуле

где Qзд теплопотери всего здания, Вт;

коэффициент, учитывающий влияние на удельную тепловую характеристику местных климатических условий (табл. 15);

Vн объем здания, м3, принимаемый по его наружным габаритным размерам;

tв средняя температура воздуха в отапливаемых помещениях, С.

Полученное значение qо необходимо сравнить со справочными данными (табл. 16) и, если отклонение составит более 15 %, объяснить причину расхождения.

Таблица 15 Поправочный коэффициент для жилых зданий

Таблица 16 Удельная отопительная характеристика жилых зданий qо, Вт/(м3 С)

При правильно произведенных расчетах qо чрезмерное отклонение может быть вызвано:

сложной формой здания в плане (с развитой поверхностью наружных ограждений);

особо увеличенной площадью остекления;

небольшим значением коэффициента теплопередачи ограждений и

т.д.

21

5. КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Под конструированием системы отопления следует понимать размещение отопительных приборов в помещениях, трассировку главного стояка (при верхней разводке), подающих и обратных магистралей и стояков системы водяного отопления.

Некоторые рекомендации, которых следует придерживаться при конструировании системы отопления:

подающие магистрали прокладываются на высоте 30-50 см от чердачного перекрытия и на расстоянии 1-1,5 м от внутренней поверхности наружной стены, обратные магистрали непосредственно у наружных стен подвала или канала;

для подключения отдельных частей системы и количественного регулирования на подающих и обратных магистралях необходимо предусматривать установку муфтовых проходных кранов и вентилей или фланцевых задвижек натрубахбольшогодиаметра( 50 мм);

для удаления воздуха из системы следует предусмотреть установку в верхних ее точках воздуховыпускных устройств воздухосборников, вантузов или просто кранов; воздухосборники и вантузы устанавливаются в системах отопления с верхней разводкой в конце каждого магистрального ответвления, как правило, между последним и предпоследним стояками;

прокладку магистральных труб и подводок к отопительным приборам необходимо проектировать с уклоном 0,002-0,003;

отопительные приборы устанавливаются в местах наибольшего охлаждения (под окнами); на лестничной клетке только на первом этаже (за пределами холодного тамбура);

стояки системы отопления следует принимать как с односторонним, так и с двухсторонним присоединением отопительных приборов (установка «на сцепке» допускается только в пределах одного помещения);

каждый стояк должен быть оборудован запорно-регулирующей арматурой и устройством для удаления воздуха и воды, для чего на стояках предусматривается установка вентилей и тройников «с пробкой» на расстоянии не более 120 мм от магистралей.

22

6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Цель гидравлического расчёта обоснованный выбор наиболее экономичных диаметров труб, при которых обеспечивается затекание необходимого количества воды в каждый участок, стояк и отопительный прибор. Гидравлический расчет рекомендуется производить по методу удельной потери давления на трение.

В зависимости от назначения здания на курсовой проект выбирается схема системы отопления. В масштабе 1:100 вычерчивается аксонометрическая схема системы отопления с обязательным показом всей запорнорегулирующей арматуры, отводов, стояков и веток с отопительными приборами, воздухосборников и т.д.

Базовым для гидравлического расчета является основное циркуляционное кольцо. В качестве такового принимается самое загруженное кольцо, проходящее от теплового пункта через главный стояк или главную горизонтальную магистраль и далее через трубы более загруженных участков подающей магистрали, последний стояк конечного ответвления в тупиковой системе (в системе с попутным движением воды через самый загруженный стояк расчетного ответвления).Далее, через обратную магистраль кольцо замыкается в тепловом пункте.

При расчете циркуляционного кольца его следует разделить на отдельные расчетные участки с постоянным расходом воды и неизменным диаметром труб. Расчетные участки нумеруются по направлению движения воды, начиная от теплового пункта.

Расчет диаметров участков труб циркуляционного кольца ведётся с занесением всех исходных данных и конечных результатов в табл. 17.

Рекомендуется следующая последовательность расчета:

1.Определяем тепловую нагрузку на всех рассчитываемых участках сис-

темы отопления Qуч, Вт. Она принимается равной сумме тепловых нагрузок от всех приборов, подключенных к стоякам и веткам.

2.Измеряем, согласно чертежам, длину каждого участка l, м.

3.Вычисляем необходимый расход воды на участках Gуч, кг/ч:

где с удельная теплоёмкость воды, кДж/(кг С);

tг, to температура воды соответственно в подающей и обратной магистралях системы отопления, С.

Qуч – тепловая нагрузка на участках, Вт;

1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока 92 – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопи-

тельными приборами наружных ограждений 9

23

4. Зная располагаемое давление Ррасп, Па (из задания), рассчитываем ориентировочное значение средней величины удельной потери давления на трение в трубах основного циркуляционного кольца Rср, Па/м:

i 1

где 0,65 коэффициент, учитывающий долю потери давления в системе; Pрасп – располагаемое давление, Па;

n

li длина расчетного циркуляционного кольца, м.

i 1

Таблица 17

Гидравлический расчет системы отопления

5.По найденным значениям Rср и Gуч, пользуясь [9, прил. 3], определяем диаметр труб d, мм, скорость движения воды W, м/с, и фактическое значение удельного сопротивления R, Па/м. Скорость движения воды при этом не должна превышать (для жилых и общественных зданий):

1,2 и 1 м/с в трубах диаметром 15 мм и 20 мм и более, прокладываемых в основных помещениях;

1,5 м/с в трубах, независимо от диаметра, прокладываемых во вспомогательных помещениях.

6. Используя данные [9, табл. 11-12], принимаем для рассчитываемого участка коэффициенты местных сопротивлений (КМС) и определяем их

сумму . При этом тройники и крестовины, расположенные на границе

24

двух участков по ходу рассчитываемого циркуляционного кольца, относим к участку с меньшим расходом воды. КМС по участкам приводим в тексте пояснительной записки.

7.Определяемпотеридавлениянатрениеподлинеучастка: Rl, Па.

8.Зная сумму коэффициентов местных сопротивлений и скорость

движения воды W,по [9,прил.4] находим потери давления на местные сопротивления Z, Па.

9. Рассчитываем потери давления на участке Rl + Z и полные потери

n

давления в расчетном кольце (Rl Z ) .

i 1

10.Проверяем правильность гидравлического расчета циркуляцион-

ного кольца из условия

где П – величина расхождения давлений в процентах, допускаемая не более: 15 % – для тупиковых систем, 5 % – для систем с попутным движением воды.

Если отклонение выше указанного значения П, необходимо на отдельных участках рассчитываемого кольца изменить диаметр труб, уменьшив или увеличив тем самым гидравлическое сопротивление системы.

Если невозможно уменьшить диаметр труб, на одном из участков можно установить дроссельную диафрагму (шайбу). Расчетное её сопротивление Рш, кПа, вычисляют следующим образом:

где k , n – порядковые номера участков, в интервале которых определено располагаемое давление Pрасп и требуется произвести увязку давлений (для основного кольца k = 1).

Диаметр же отверстия диафрагмы (шайбы), мм, находят по формуле:

где Gст – расход воды на стояке, где устанавливается диафрагма, т/ч. Дроссельную диафрагму располагают в нижней части стояка в месте

присоединения к подающей магистрали. Дроссельные диафрагмы диаметром меньше 5 мм не устанавливают.

25

7. РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Расчет отопительных приборов сводится к определению площади нагревательной поверхности, обеспечивающей передачу необходимого количества теплоты в помещение. С целью сокращения количества однотипных вычислений рекомендуется производить расчет отопительных приборов не более чем для двух стояков главного циркуляционного кольца системы отопления.

1. Зная тепловую нагрузку на стояке, рассчитываем расход теплоносителя, кг/ч, циркулирующего по стояку:

n

Qп 1 2 3,6

n

где Qп – суммарная тепловая нагрузка всех приборов, присоеди- 1 нённых к стояку, Вт;1, 2 – то же, что и в уравнении (17);

c – удельная теплоёмкость воды, с = 4,19 кДж/(кг С); tг, to– то же, что и в уравнении (17).

2. Вычисляем температуру теплоносителя на входе в каждый (i-й) отопительный прибор (по ходу его движения), С:

В двухтрубных системах отопления температура воды на входе в каждый отопительный прибор принимается одинаковой.

3. Определяем полезную теплоотдачу труб Qтр, Вт, открыто проложенных в i-м помещении:

26

тр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, равен: 0,9 – при открытой прокладке; 0,5 – при скрытой прокладке; 1,8 – при прокладке в тяжелом бетоне.

5. Определяем расход теплоносителя, проходящего через прибор, Gпр, кг/ч, с учетом коэффициента затекания :

где – коэффициент затекания воды в отопительный прибор, определяемый по [9, табл. 18].

6. Находим температурный перепад tпрi , С, в каждом отопительном приборе:

8. Рассчитываем плотность теплового потока qпрi , Вт/м2, для каждого отопительного прибора по ходу движения теплоносителя:

где qном – номинальная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м2 (табл.18);

n, p – коэффициенты для определения теплового потока некоторых отопительных приборов, приведены в [9, табл. 19].

Таблица 18

Номинальная плотность теплового потока некоторых отопительных приборов

27

10. Используя [5], определяем количество секций, шт., для секционных

где а – площадь отопительной поверхности, м2, одной секции, приведена в [5].

28

8. РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Следует произвести расчет вытяжной естественной канальной вентиляции. В таких системах воздух перемещается в каналах или воздуховодах под действием естественного давления, возникающего вследствие разности плотностей холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.

Количество воздуха L, м3/ ч, которое необходимо удалить через вентиляционные каналы кухни, следует принять равными: 60 – в однокомнатной квартире; 75 – вдвухкомнатнойквартире; 90 – втрёхкомнатнойквартиреит.д.

Расчет вентканалов ведётся в следующей последовательности:

1. Необходимо выполнить схему системы вентиляции, предварительно подобрав размеры жалюзийных решеток. Вентиляционные решетки устанавливают на расстоянии 200-500 мм от потолка. Размер их определяют исходя из скорости притока воздуха W = 0,5–1 м/с. На бóльшую скорость рассчитывают решетки нижних, на меньшую – верхних этажей.

Площадь жалюзийной решетки (предварительную) fж.р , м2, определяют по формуле

Затем по табл. 18 подбирают тип решетки и окончательную площадь живого сечения fж.р , м2.

Для вытяжки воздуха используют щелевые регулируемые вентиляционные решетки типа Р (серия 1.494-10) четырех типоразмеров: Р150, Р200, Р300, Р400, схемы компоновок которых приведены на рис. 2.

Решетка состоит из трех штампованных деталей: неподвижного лицевого щитка и подвижных средней и нижней заслонок из листовой стали толщиной 1 мм. Изменение живого сечения решетки осуществляется перемещением заслонок в горизонтальном направлении. Основные характеристики решеток типа Р приведены в табл. 19.

2. Находят фактическую скорость воздуха в вентиляционном канале W, м/с, по формуле

3. Размеры вентканалов принимают следующим образом. Если в здании внутренние стены кирпичные, то вентиляционные каналы устраивают в толще стен. Размеры вентканалов при этом принимаются кратными размерам половины кирпича (табл. 20) с учетом толщины слоя раствора. Если нет внутренних кирпичных стен, устраивают приставные воздуховоды (круглого, прямоугольного или овального сечения) из блоков или плит, минимальный размер которых 100 150 мм.

29